Fenotypizace odpovědí na systémové kortikosteroidy při léčbě astmatických záchvatů (PRISMA)

POZADÍ VÝZKUMU A ODŮVODNĚNÍ

Astmatické záchvaty jsou volně definovány jako zhoršení symptomů a/nebo plicních funkcí oproti výchozímu stavu. Naproti tomu přísnější klasifikace závažnosti záchvatu je založena na rozhodnutí o léčbě: závažná epizoda vyžaduje ≥ 3 dny perorálních kortikosteroidů a/nebo hospitalizaci. Těžké astmatické záchvaty způsobují značnou nemocnost, využití zdravotní péče a odvratitelná úmrtí. Navzdory rostoucím důkazům o heterogenitě mechanismů vyvolávajících astmatické záchvaty se standard péče o akutní astma za posledních 30 let nezměnil. Skládá se z „jedna velikost pro všechny“ léčby perorálními kortikosteroidy a často antibiotiky.

Údaje z průřezové analýzy těžkého astmatu ve stabilním stavu ukázaly komplementární a potenciálně aditivní hodnotu krevních eozinofilů a FeNO. V této studii kohorty pacientů s těžkým astmatem, u kterých bylo prokázáno, že jsou vysoce adherentní k vysoce intenzivní léčbě kortikosteroidy, bylo prokázáno, že krevní eozinofily a nepotlačení FeNO poskytují mechanické informace o dvou různých imunitních kompartmentech: krevní eozinofily odrážejí systémový pool efektorové buňky a cirkulující IL-5; zatímco FeNO koreluje s cytokiny typu 2, chemokiny, alarminem a eozinofilním zánětem v dýchacích cestách.

Epidemiologická práce zkoumající roční četnost těžkých astmatických záchvatů v kontrolní větvi randomizovaných klinických studií navíc prokázala aditivní hodnotu pro výchozí krevní eozinofily a FeNO pro predikci astmatických záchvatů. V těchto populacích ve studii byla zvýšená výchozí hodnota FeNO (≥50 vs. <25 ppb) spojena s dvojnásobnou četností těžkých astmatických záchvatů u pacientů s podobnou eozinofilií v krvi (≥0,30×109/l). Další analýzy odhalily, že nadměrné riziko astmatických záchvatů způsobené oběma biomarkery bylo odstraněno cílenou protizánětlivou terapií typu 2.

U akutního astmatu dvě studie dokumentovaly heterogenitu záchvatů. Přesto léčebné odpovědi na akutní systémové kortikosteroidy a antibiotika nesouvisely se zánětlivým fenotypem typu 2 a přítomností infekce dýchacích cest. Kromě toho chybí důkazy podporující akutní hodnocení biomarkerů v místě péče, přestože astmatické záchvaty se často vyskytují u praktických komunitních lékařů a neúměrně ovlivňují izolované komunity.

STUDIJNÍ HYPOTÉZA

Na základě předchozích znalostí z chronického stabilního astmatu a zpráv, že astmatické záchvaty jsou heterogenní jevy, existuje hypotéza, že léčebné odpovědi na systémové kortikosteroidy u akutního astmatu se liší podle základního zánětlivého fenotypu. Konkrétně se spekuluje, že zánětlivé příhody typu 2 (identifikované zvýšenou hladinou EOS a FeNO v krvi) nejvíce těží z kortikosteroidů a že příhody vykazující nízké biomarkery typu 2 mají méně objektivní klinickou a biologickou protizánětlivou odpověď, ale možná vyšší četnost infekce dýchacích cest nebo dysfunkce.

Kritická sekundární hypotéza této studie je, že POC zánětlivé a mikrobiologické vyšetření u akutního astmatu je možné, přijatelné a spolehlivé. Důsledkem těchto zjištění by bylo rozšíření léčby astmatu na základě biomarkerů na primární péči a izolované oblasti, což by napomohlo úsilí o správu kortikosteroidů a antibiotik.

STUDOVAT DESIGN

Studie bude provedena ve výzkumném centru Centre Hospitalier Universitaire de Sherbrooke (CHUS). Toto není klinická studie; systémové kortikosteroidy jsou standardní léčbou astmatických záchvatů a budou podávány podle potřeby.

ÚČASTNÍCI

Pacienti zahrnutí do primární analýzy a započítávaní do cílové velikosti vzorku budou muset mít objektivní průkaz astmatu, jak je definováno mezinárodními směrnicemi: buď na základě lékařského záznamu, variability respiračních funkcí mezi návštěvami studie 1 a 2, nebo s klinickým požadovaný následný test nařízený studijním respirologem a provedený po účasti ve studii. Nepotvrzené údaje o astmatech budou uvedeny, ale nebudou použity v primární analýze.

Všichni účastníci (± jejich rodiče nebo zákonný učitel) musí poskytnout informovaný souhlas s protokolem primární studie. Pacienti, kteří se nemohou nebo odmítnou zúčastnit sběru dat z deníkové karty pro období domácího sledování, se budou moci nadále účastnit všech ostatních postupů studie.

STUDIJNÍ NÁVŠTĚVY

První návštěva bude v den 0 astmatického záchvatu s perorálním prednisonem vydaným komunitní lékárnou (40 mg x 7 dní); návštěva dvě se uskuteční 7. den; o 90 dní později bude zaslán webový průzkum.

Současné užívání antibiotik bude zvažováno pouze u pacientů s ≥1 z následujících kritérií: C-reaktivní protein >20 mg/l, prokalcitonin >0,25 mcg/l nebo pozitivní kultivační sputum nebo multiplexní POC test na významný bakteriální patogen.

Zdravé kontroly se zúčastní jedné návštěvy.

Všechny studijní návštěvy budou prováděny ráno, aby se zabránilo matoucímu účinku cirkadiánních variací zánětlivých biomarkerů typu 2.

• Návštěva 1 Multimodální hodnocení bude provedeno při studijní návštěvě trvající ~2 hodiny.
• Návštěva 2 Dodatečně bude obsahovat skóre spokojenosti pacienta a povolení kontaktovat poskytovatele primární péče pacienta za účelem lékařského průzkumu o testování POC.
• Návštěva 3 Devadesát dní po návštěvě 2 budou pacienti kontaktováni e-mailem, aby vyplnili rychlý webový dotazník.

DÝCHACÍ VÝZKUM LABORATORNÍ ANALÝZY

Studie bude úzce spojena s místní biobankou Quebec Respiratory Health Research Network. Bude to provedeno ve spolupráci s mikrobiologickou výzkumnou laboratoří Lévesque-Martin společnosti Sherbrooke a platformou RNOmics Université de Sherbrooke.

Nasosorpční proužky budou stočeny s NELF eluovaným přes plastovou síťku a poté zmrazeny (-80 °C).

Sputum bude zpracováno supernatantem sputa eluovaným Dulbeccem fosfátem pufrovaným fyziologickým roztokem (DPBS) zmraženým před diferenciálním počítáním buněk, jak bylo popsáno dříve.

Plná krev bude rozdělena alikvotně do vzorků séra, plazmy, buffy coat a kompletní krve a zmražena.

Výtěr z nosu se okamžitě analyzuje pomocí ultrarychlého molekulárního testu ID NOW, aby se vyloučil SaRS-CoV2.

Jeden výtěr z nosohltanu při první návštěvě bude analyzován pomocí point-of-care multiplex PCR pro 19 respiračních virů a bakterií (pomocí panelu BIOFIRE® Respiratory – neopakuje se, pokud je k dispozici RP2.1-EZ), aby se identifikovali další infekční přispěvatelé k útok.

Ostatní nasofaryngeální kartáčky plus sputové zátky budou mít RNA stabilizovanou a poté zmrazenou (2x v RNA-Protect a 1x bleskově zmrazené).

Pokud se při návštěvě 1 vytvoří dostatečné množství sputa, bude odeslána sputová zátka pro konvenční bakteriální kultivaci a až tři další sputa budou zmrazeny (2x bleskově zmrazené, 1x v 10% glycerolu). Vzorky moči budou zmrazeny.

STATISTICKÉ ANALÝZY

Popisná statistika bude generována pro celý vzorek a rozdělena podle skupin (tj. četnosti a procenta pro kategoriální, střední hodnotu a směrodatnou odchylku (SD) pro normálně rozložené spojité, medián a interkvartilní rozmezí pro zkreslenou spojitost). Normalita proměnných bude hodnocena vizuálně pomocí Q-Q grafů a histogramů.

Demografické údaje budou porovnány mezi astmatiky a zdravými kontrolami pomocí nepárových t-testů (Mann-Whitney) pro spojité proměnné a chí-kvadrát (Fisherův exaktní test) pro kategorické proměnné. Pro chybějící data nejsou plánovány žádné imputační metody. Budou uvedeny četnosti a procenta chybějících údajů a pro příslušné analýzy se použije seznamové mazání.

Primární analýza provedená u astmatiků vyhodnotí změnu FEV1.

Pro zohlednění vlivu potenciálně matoucích proměnných budou vytvořeny jednoduché a vícenásobné lineární regresní modely pro obě nezávislé proměnné (krevní eozinofily a FeNO). Zvažované faktory ovlivňující zkreslení jsou věk, pohlaví při narození, index tělesné hmotnosti, atopický stav, sérové ​​IgE, asijská rasa, nosní polypóza, kouření v anamnéze, Charlsonův index, počáteční intenzita léčby, anamnéza exacerbací za posledních 12 měsíců a ACQ-5.

Do konečného modelu s více proměnnými budou zahrnuty pouze konundery spojené (p<0,1) s FEV1. Budou posouzeny předpoklady modelu (linearita, normalita reziduí a homoskedasticita) a v případě porušení budou modely upraveny.

Koeficienty budou prezentovány s jejich příslušnými transformacemi a 95% intervaly spolehlivosti.

Sekundární analýzy budou zahrnovat:

• Změna dalších hodnot spirometrie (FVC, FEV1/FVC)
• Změna skóre příznaků (VAS hodnocení dušnosti, ACQ-5)
• Změna oscilometrie (R5-20)

Všechny statistiky budou analyzovány s oboustranným α 0,05 a při testování více zánětlivých mediátorů kontrolou míry falešného odhalení <0,05 [54]. Statistické analýzy budou provedeny pomocí SPSS (SPSS Inc, USA), RStudio 2021.09.01 build 372 (RStudio, USA) s R v4.1.2 (R Foundation) a GraphPad Prism (GraphPad Software, USA).

VELIKOST A PROVEDENÍ VZORKU

Pro primární analýzu (cíl 1) musí být hodnoceno 47 astmatických záchvatů, aby se identifikovaly korelační koeficienty r≥0,40 s oboustrannou p-hodnotou <0,05 a 80% silou. Tento konzervativní přístup nám umožní snížit přítomnost overfittingu při zvažování maximálně 5 nezávislých proměnných v modelu s více proměnnými, dodržením základního pravidla 10 pozorování na prediktor.

Sekundární analýzy jsou průzkumné.